CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青施工工艺

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摘要：本文结合京沪高速铁路无砟轨道水泥乳沥青砂浆施工过程,详细的介绍crtsⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青施工程序和工艺要点。

关键字：无砟轨道；水泥乳化沥青砂浆；施工工艺

Abstract: In this paper, based on the Beijing-Shanghai high-speed railway ballastless track construction process of asphalt mortar cement milk, introduced the CRTS II slab ballastless track with the emulsified asphalt cement construction procedure and process.

Key words: ballast less track; emulsified asphalt cement mortar; construction technology

中图分类号：U445.4

1 前言

水泥乳化沥青砂浆是板式无碴轨道结构弹性调整层的关键组成部分。它是由水泥、乳化沥青、减水剂、消泡剂、水在常温下经特殊工艺搅拌面成的。它由水泥水化物和沥青裹覆砂形成一种立体网络，具有流动度好、可工作时间长、早期有膨胀、后期收缩小等特点，其力学特点在于刚柔并济，以柔为主。中铁二局集团新运工程有限公司在京沪高速铁路沧德特大桥上进行CRTSⅡ型板式无砟轨道的施工，取得了良好的社会效益与显著的经济效益，施工技术居国内领先水平。在施工中，我们不断探索，不断总结形成了本施工工艺。

2 工艺特点

1）工序周期短，独立性强，施工设备能自由移动，可灵活选择作业。

2）封边采用角钢和无纺布组合封边，具有排气性好，安装与拆除简单。

3）水泥乳化沥青砂浆流动性能好，能自身充满板底，不需振捣。

4）机械化作业多，使用劳动力少，劳动强度低。

3 适用范围

本工艺适用于高速铁路和城际铁路等CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青施工。

4 工艺原理

1）结构形式：

CRTSⅡ型板式无砟轨道基本结构为：在桥面上施工宽2.95m、厚19cm的底座混凝土，底座混凝土经纵连后全桥连续。底座板纵连后在上面铺设轨道板，轨道板底距底座混凝土底面3cm，在底座混凝土与轨道板间灌注水泥乳化沥青砂浆，其结构型式见图1所示。

2）工艺原理：

轨道板铺设前复核底座混凝土中线及高程位置，计算每块轨道板的水泥乳化沥青，

轨道板吊装定位后，复核轨道板和混凝土基座的高度，计算每块轨道板的水泥乳化沥青砂浆数量，实行“一板一拌”制的搅拌方法，每搅拌一次的水泥乳化砂浆为约0.5m3。水泥乳化沥青砂浆拌制完毕，通过漏斗从板中灌浆孔注入，利用其特有的流动性布满板底，并充分排除轨道板板底的空气，使轨道板板底的水泥乳化沥青砂浆饱满，起到了板式无砟轨道结构弹性调整层的作用。

5 施工工艺流程

5.1施工工艺流程

CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青施工工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1施工准备

1）砂浆原材料的确定

砂浆进行工艺性试验前，应严格掌握所用材料品牌、品质的稳定性，如乳化沥青、干料、减水剂、消泡剂等，原材料采购前应考察供应商稳定生产、供应原材料的能力，并与其签定专门约束性协议，明确稳定原材料品质的责任及义务

2）水泥乳化沥青砂浆配合比确定及工艺性试验

施工前在厂家提供的基本配合比的基础上，通过试拌、拌合物性能测试，确定砂浆的施工配合比。配合比基本稳定后，应进行砂浆工艺性试验，试验针对不同的环境温度条件并结合实做培训反复多次进行，以充分掌握砂浆车和砂浆在各种条件下的性能，并在此基础上形成每辆砂浆车在各种条件下的砂浆施工配合比，试验采用满料搅拌满料试验。

3）原材料储存站的建立

施工时，砂浆原材料要确保供应，原则上至少设置4～5天生产需要的仓储能力，同时对乳化沥青、干料等大宗原材料的储存设施还应设置降温及保温措施，以确保砂浆在施工过程中有良好的拌合及灌注适应能力。

4）原材料检验

对每批进场的砂浆原材按规定抽检，不合格或有疑问的不能使用。

5）轨道板铺设

轨道板铺设前在轨道板中线上每6.5米进行测设定位锥点和GRP点，用悬臂龙门吊通过定位锥进行轨道板粗铺，通过平差合格后的GRP点用高精度全站仪及精调框来对轨道板精调。

5.2.2轨道板固定

为了保证在灌浆时轨道板不浮起，要安装压紧装置。压紧装置由槽钢和钢板结构组合而成，锚固在底座板中的锚杆和翼形螺母构成，其作用是防止轨道板在灌浆时上浮。在两块轨道板接缝（横缝处中间），即板端部和轨道板两侧中部安装压紧装置。

5.2.3轨道板封边

1）纵向封边

轨道板纵向封边采用封边工装过行封边，在精调完成后在轨道板上安装封边工装，纵向封边采用无纺布进行密封，封边工装在每侧设置3个排气孔，在灌浆时用于观察轨道板灌浆情况

2）横向封边

横向接缝的密封封边采用稠度较大的水泥乳化沥青砂浆材料进行，封边后高出轨道板底边2cm。首先在横向接缝中装入一纵向形漏斗，漏斗形状成V字梯形。砂浆经过漏斗注入横缝中。等到砂浆达到所需要的稠度后进行压实并抹平。抹平后在砂浆中部进行切缝，消除板间水泥乳化沥青砂浆灌注后膨胀产生的应力。横向封边每侧设置4个排气孔。

5.2.4轨道板灌浆

1)灌浆前准备工作

1.砂浆灌注施工前应对精调完成的轨道板的几何空间进行检查，通过后方可进行砂浆灌注施工。

2.用带有旋转平面喷头的喷枪进行雾状预湿，分别从三个灌浆孔伸入轨道板将其下预湿，使其表面潮湿但不形成明水。

2）砂浆材料的运输

砂浆车一次加料可灌注8～10块轨道板，砂浆车原材料供应采用专用车辆运输，专用车辆设有相应的降温及保温措施进行现场供料。

3）砂浆拌合

采用的砂浆搅拌车能自动记录生产日期、时间、投料计量和砂浆温度。操纵搅拌车能准确控制加料的顺序（先投入乳化沥青、水、减水剂、消泡剂，再投入干料）、计量（计量精度沥青、干料、水：1%；减水剂、消泡剂：0.5%）、搅拌时间。搅拌机容量为700L，中间储料罐的容量为700L（灌一块板的用量），搅拌一盘砂浆刚好可以装满一个中间储料罐，所需时间大约是9分钟。

在慢速搅拌时依次投入乳化沥青、减水剂、消泡剂，然后将搅拌速度提高到中速，在中速搅拌时加入干料；干料加完后，快速搅拌120s；再低速搅拌60s。快速搅拌速度120r/min，中速搅拌速度100r/min ，慢速搅拌速度30r/min。

每次灌注前对砂浆的性能进行检测，测量其扩展度、流动度、含气量、砂浆温度等性能指标，各项指标合格后方能进行砂浆灌注施工。其各项指标如下表：

4）砂浆运输

砂浆拌合完成后，将砂浆倒装于中转仓中，用吊车吊运上桥并置于专用平车上，移动至灌注地点进行灌浆作业，出料口应高于轨道板0.5～1.0米。

5）砂浆灌注

砂浆经过一条软管注入轨道板的漏斗砂浆在开始灌注后10s左右，将漏斗下端充满。随后加快注浆速度，使漏斗下端始终充满砂浆，并保持一定的液面高度；当观察口砂浆接触板底后，要缓缓减速，使注浆速度降至之前的1/2 ,灌注时间控制在4～5min；砂浆从排气孔排出时，观察排出的砂浆是否带有大的气泡，如没有大的气泡立即将排气孔封堵。

当砂浆流动性失去时，取掉注入漏斗，将注入孔中多余的砂浆舀出，使砂浆的表面距离轨道板上沿约10-15cm。为保证与今后封闭灌浆孔砂浆的结合牢固，在垫层砂浆轻度凝固时在3个灌注孔均插入一根“S”钢筋。

6）砂浆养护

砂浆的养护原则上按自然养护进行。封边工装拆除后在砂浆侧边涂刷养护剂进行养护。当砂浆膨胀及充分硬化完成后，可拆除压紧装置。垫层砂浆的最小抗压强度达到1Mpa后，可以拆除轨道板定位调整器，由垫层砂浆支承轨道板。砂浆的最小抗压强度达到3Mpa后才允许在轨道板上承重。

6 劳动力组织

根据京沪高速铁路沧德特大桥水泥乳化沥青施工经验，单作业面双线80块／天进度指标，劳动力共配置47人，工班长、技术员、质检员、安全员、实验员各1人，普工42人。

7 设备机具

轨道板灌浆按照设备专业化原则配置。根据总体施组要求，确定合理的机械设备，每个工作面为了满足80块/天的施工强度。设备配置详见下表：

8 质量控制

水泥乳化沥青砂浆厚度为20～40mm，沥青水泥砂浆灌注应充填饱满，并与轨道板密贴，不得有气泡和空隙。砂浆灌注时表面高度高于轨道板的底10-15cm，对每块板的3个灌浆孔目测。试验室对砂浆通过试验进行监测，确保砂浆质量。拆除之后水泥乳化沥青砂浆侧面直顺、光洁。

9 安全措施

熟悉和掌握沥青砂浆搅拌车的操作规程。砂浆灌注过程中，严禁非施工人员进入施工现场。施工过程中应设专职安全人员全程监控。施工过程中应有专人指挥，防止施工现场混乱无章现象。

10 环保措施

桥面上收集的各种固体废弃物必须按照相关规定进行处理或统一运输到指定弃渣场，避免洒落在桥下污染周边环境。桥上施工用水必须规范，且经过沉淀处理。特别在冲洗桥面或养护混凝土的过程中，避免施工用水对周边环境的污染。

沥青存储站的各种垃圾必须按照相关规定集中运输到弃渣场。施工用水必须经过沉淀处理。桥上无砟轨道施工机械在施工或修理过程中必须加强油料管理，避免洒落，污染桥面且进行必要的回收处理。灌注砂浆过程中对轨道板覆盖保护，对出浆孔及时封堵并在其下放置白铁皮避免桥面污染。

11 效益分析

京沪高速铁路是我国第一条高速铁路，通过在CRTSⅡ无砟轨道水泥乳化沥青施工过程中，严格按照标准和设计要求，并多次请专家进行论证，认真组织施工，成功的完成了DK285+903～DK326+192段无碴轨道底座板施工。施工中根据施工需要开发研制了多种新的设备、新的工艺、新的材料，基本掌握了CRTSⅡ无砟轨道水泥乳化沥青施工成套技术，并根据现场实际情况，有所改进和创新，积累了施工的经验，锻炼了队伍。

12 工程实例

我单位在京沪高速铁路施工中承担了DK285+903～DK326+192段的CRTSⅡ板式无碴轨道施工任务，无碴轨道施工其技术条件之新、科技含量之高、标准要求

之严，建设工期之短、投入新型机械设备之多都是前所未有的。根据CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青施工工艺的特点，必须做到合理安排、精心设计、科学管理，以期达到工序衔接合理，形成追赶式、流水线式的施工场面。我管段内的无碴轨道施工于2010年5月1日陆续展开施工,到2010年9月15日结束,圆满实现了指挥部的工期目标，得到了指挥部一致好评。

参考文献：

(1)《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》科技基﹝2008﹞74号；

(2) 《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准科技基》铁科基【2007】85号；

(3) 《客运专线铁路无砟轨道充填层施工质量验收补充标准》科技基【2009】90号。